Question

（2013?漳州二模）生铁中含碳和硫等元素．化学兴趣小组对某生铁样品进行了探究．根据要求回答下列问题．生铁中碳和硫元素的定性检验按如图装置进行实验（夹持仪器已略去，填接口字母代号）可以实现碳和硫元素的检验．

（1）仪器X的名称是

分液漏斗

；装置③、⑤中试剂相同，装置④中盛放的试剂是

酸性高锰酸钾溶液（或溴水）

．
（2）写出甲中反应的化学方程式

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

．
（3）如果撤除装置③④⑤，能否确认生铁样品中碳元素的存在？

不能

，理由是

SO₂也能使氢氧化钡溶液变浑浊

．
生铁中碳、硫质量分数的测定：
（4）甲同学认为，以上装置可以粗略测定样品中碳的含量．称取样品w₁g进行实验，充分反应后，测得装置⑥中生成的沉淀为w₂g，该样品中碳的质量分数为

12w2

197w1

（用含w₁、w₂的式子表示）．
（5）乙同学认为，待一定量样品充分反应后，向装置④中加入过量氯化钡溶液，根据沉淀质量可以计算样品中硫的质量分数，此方案测得的结果

偏小

（填“偏大”、“偏小”）；若要提高硫元素含量的测定精度，在不改变实验原理的前提下，可以采取的一种措施是

反应结束后，继续同入氧气一段时间且将③中溶液加热到变为红色

．

Answer 1

分析：由探究装置图可知，甲中生成氧气，①②为除杂装置，然后C、S燃烧生成二氧化碳、二氧化硫，③⑤为品红溶液，④为除去二氧化硫的装置，⑥可检验二氧化碳，
（1）由图分析仪器，由④中二氧化硫被反应掉，选择试剂；
（2）双氧水分解生成水和氧气；
（3）二氧化碳、二氧化硫均使氢氧化钡溶液变浑浊；
（4）装置⑥中生成的沉淀为w₂g，为碳酸钡质量，利用C～CO₂～BaCO₃计算；
（4）二氧化硫与氯化钡不反应，将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，再与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，可测定S元素的含量．

解答：解：由探究装置图可知，甲中生成氧气，①②为除杂装置，然后C、S燃烧生成二氧化碳、二氧化硫，③⑤为品红溶液，④为除去二氧化硫的装置，⑥可检验二氧化碳，
（1）由图可知仪器X为分液漏斗，由④中二氧化硫被反应掉，选择试剂为酸性高锰酸钾溶液（或溴水），故答案为：分液漏斗；酸性高锰酸钾溶液（或溴水）；
（2）双氧水分解生成水和氧气，该反应为2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，故答案为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（3）撤除装置③④⑤，二氧化碳、二氧化硫均使氢氧化钡溶液变浑浊，则不能确认生铁样品中碳元素的存在，故答案为：不能；SO₂也能使氢氧化钡溶液变浑浊；
（4）装置⑥中生成的沉淀为w₂g，为碳酸钡质量，由C～CO₂～BaCO₃可知，该样品中碳的质量分数为

w2 197 mol×12g/mol

w1g

×100%=

12w2

197w1

，故答案为：

12w2

197w1

；
（4）二氧化硫与氯化钡不反应，将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，再与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，可测定S元素的含量，则向装置④中加入过量氯化钡溶液，根据沉淀质量可以计算样品中硫的质量分数，此方案测得的结果偏小，应采取措施为反应结束后，继续同入氧气一段时间且将③中溶液加热到变为红色，
故答案为：偏小；反应结束后，继续同入氧气一段时间且将③中溶液加热到变为红色．

点评：本题探究生铁中C、S的测定，把握实验装置及装置中各部分的作用、发生的化学反应为解答的关键，侧重定性分析及定量计算的考查，注意（4）中要求学生具有严密的思维，明确二氧化硫的性质即可解答，题目难度中等．